Fototaksija

Phototaksija je oblik taksija ili kretanja koje se javlja kada se cijeli organizam kreće prema ili suprotno od izvora svjetlosnog podražaja.^[1] Ova sposobnost je prednost za fototrofne organizme jer ne mogu sami da se orijentiraju za efikasan prijem svjetlosti za fotosintezu. Fototaksije mogu biti pozitivne ili negativne, odnosno obilježene kretenjem prema (+) i suprotno (–) od izvora svjetlosti.^[2]

Moljci ispoljavaju pozitivne fototaksije

Kod prokariota uočena su dva tipa pozitivnih fototaksijaPrvi se zove skotofobotaksija (od riječi "skotofobija"), koja se posmatra samo pod mikroskopom. To se događa kada bakterija pliva slučajno iz područja koje je obasjano u vidnom polju mikroskopa. Ulazak u tamu signalizira ćeliju da okrene bičeve u smjeru rotacije i ponovo uđe u svijetlo polje. Drugi tip fototaksije je istinska fototaksija, koja je podešena pokretom gradijenta ka sve većoj osvjetljenosti. To je analogno pozitivnoj hemotaksiji, osim što je odgovor na svjetlo, a ne hemijske podsticaje. >^[3][4][5]

Fototaksijski odgovori su primijećeni u mnogim organizmima kao što su Serratia marcescens, Tetrahymena i Euglena . Svaki organizam ima svoje specifične biološke uzroke za ovakav odgovor, od kojih su mnogi slučajni i služe bez krajnje svrhe.

Fototaksije zooplanktona

Fototaksija larve Platynereis dumerilii (Nectochaete :
Neke larve pokazuju pozitivne fototaksije i plivaju prema svjetlu. Ostale ispoljavaju negativne phototaksije, plivanjem od svjetlosti.
Prvo, svjetlo dolazi iz lijeve strane, a zatim s desne strane. Kada je pravac svjetlosti uključen larve se kreću. Strana sa koje dolazi svjetlost, označena je bijelom prugom.
Neke negativno fototaksijsle larve je prate.
Larve ispoljavaju mješovite fototaksije, a neke negativno fototaksijske larve se prate. Bar skale predstavlja 2 mm.^[6]

Fototaksije larvi Platynereis dumerilii (Nectochaete):
Larve se pokreću kada svjetlo dolazi s lijeve strane. Ako su larve okrenute, savijaju tijelo pomoću uzdužnih mišića.
Larve imaju dvije tačke na glavi, koje su nijansirani pigment očnih pehara odraslih jedinki; ti pigmenti posreduju odgovore putem fototaksija. Pravac odakle dolazi svjetlo označen je bijelim barovima.^[6]

Fototaksije su dobro proučene kod zooplanktonskih larvi morske gliste Platynereis dumerilii.

Trohofora i metatrohofora larve Platynereis dumerilii su pozitivno fototaksijske. Fototaksije su kod njih posredovane jednostavnim očnim mrljama koje sadrže pigmentnu i fotoreceptorsku ćeliju. Fotoreceptorska ćelija ima direktnu sinapsu sa trepljastim ćelijama, koje služe za plivanje. Budući da očne mrlje nisu sposobne za prostornu rezoluciju, larve, putem roracija, snimaju svoje okruženje za određivanje pravca izvora svjetlosti.^[7]

Larve Platynereis dumerilii mogu se prebacivati između pozitivne i negativne fototaksije. Fototaksije su posredovane sa dva para složenijih očnih pigmentnih pehara. Ove oči sadrže više fotoreceptorskih ćelija koje u hladu formiraju pehar. Receptorske ćelije nemaju direktne sinapse sa pokrovnim trepljastim ili mišićnim ćelijama, ali imaju međuneuronski centar za obradu. Na ovaj način informacije iz sva četiri očna pehara mogu porediti i niske rezolucije slika od četiri piksela, čime može biti stvorena informacija o tome odakle svjetlost dolazi. Na ovaj način larva ne treba snimati okruženje okretanjem^[8] Two rhabdomeric opsins^[9] i Go-opsinom.^[8]

Također pogledajte

• Fototropizam

Reference

1. Martin, E.A., ured. (1983), Macmillan Dictionary of Life Sciences (2nd izd.), London: Macmillan Press, str. 362, ISBN 0-333-34867-2
2. Menzel, Randolf (1979), "Spectral Sensitivity and Color Vision in Invertebrates", u H. Autrum (editor) (ured.), Comparative Physiology and Evolution of Vision in Invertebrates- A: Invertebrate Photoreceptors, Handbook of Sensory Physiology, VII/6A, New York: Springer-Verlag, str. 503–580. See section D: Wavelength-Specific Behavior and Color Vision, ISBN 3-540-08837-7CS1 održavanje: dodatni tekst: editors list (link)
3. Sofradžija A., Šoljan D., Hadžiselimović R. (2004). Biologija 1. Svjetlost, Sarajevo. ISBN 9958-10-686-8.CS1 održavanje: više imena: authors list (link)
4. Međedović S., Maslić E., Hadžiselimović R. (2002). Biologija 2. Svjetlost, Sarajevo. ISBN 9958-10-222-6.CS1 održavanje: više imena: authors list (link)
5. Hadžiselimović R., Maslić E. (1999). Osnovi etologije – Biologija ponašanja životinja i ljudi. Sarajevo Publishing, Sarajevo. ISBN 9958-21-091-6.
6. Randel, Nadine; Asadulina, Albina; Bezares-Calderón, Luis A; Verasztó, Csaba; Williams, Elizabeth A; Conzelmann, Markus; Shahidi, Réza; Jékely, Gáspár (27. 5. 2014). "Neuronal connectome of a sensory-motor circuit for visual navigation". eLife. 3. doi:10.7554/eLife.02730.
7. Jékely, Gáspár; Colombelli, Julien; Hausen, Harald; Guy, Keren; Stelzer, Ernst; Nédélec, François; Arendt, Detlev (2008). "Mechanism of phototaxis in marine zooplankton". Nature. 456 (7220): 395–399. doi:10.1038/nature07590.
8. Gühmann, Martin; Jia, Huiyong; Randel, Nadine; Verasztó, Csaba; Bezares-Calderón, Luis A.; Michiels, Nico K.; Yokoyama, Shozo; Jékely, Gáspár (august 2015). "Spectral Tuning of Phototaxis by a Go-Opsin in the Rhabdomeric Eyes of Platynereis". Current Biology. 25 (17): 2265–2271. doi:10.1016/j.cub.2015.07.017.
9. Randel, N.; Bezares-Calderon, L. A.; Gühmann, M.; Shahidi, R.; Jekely, G. (2013). "Expression Dynamics and Protein Localization of Rhabdomeric Opsins in Platynereis Larvae". Integrative and Comparative Biology. 53 (1): 7–16. doi:10.1093/icb/ict046.

Dopunska literatura

• Madigan, Michael T.; Martinko, John M. (2006). Brock Biology of Microorganisms (11th izd.). Upper Saddle River, N.J.: Pearson/Prentice Hall. ISBN 0131443291.
• Jékely, G. (31. 8. 2009). "Evolution of phototaxis". Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences. 364 (1531): 2795–2808. doi:10.1098/rstb.2009.0072. PMC 2781859. PMID 19720645.
• Randel, Nadine; Jékely, Gáspár (23. 11. 2015). "Phototaxis and the origin of visual eyes". Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences. 371 (1685): 20150042. doi:10.1098/rstb.2015.0042. PMID 26598725.